Proposta de calibração da técnica LIBS para minérios de sulfuretos metálicos: um exemplo para a Mina de Aljustrel

• Autor(a) principal: Cardoso, Frederico José Morgado Candeias de Sousa
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/126643
• topic: LIBS; XRF; comprimento de onda; intensidade; curva de calibração; assinatura elementar; Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências da Terra e do Ambiente

Neste trabalho estuda-se a capacidade da técnica laser induced-breakdown spectroscopy (LIBS), para a quantificação expedita das concentrações de alguns elementos químicos de interesse mineiro, em minérios de sulfuretos metálicos. O LIBS é uma técnica de espectroscopia de emissão atómica, onde a incidência de um laser intenso na amostra gera uma nuvem de plasma. Os átomos e iões desprendidos da amostra e vaporizados produzem um espectro e assim, a análise dos picos de radiação emitida permite a identificação da presença dos elementos químicos e a sua quantidade na amostra. Os espectros resultantes são muito sensíveis à matriz, assim cada matriz deve ser calibrada separadamente para que os resultados possam ser utilizados com confiança. Esta técnica é uma alternativa à tradicional fluorescência de raios X (XRF), que embora quantifique os elementos químicos de interesse por assinatura é mais morosa e expõe o utilizador a pequenas doses de radiação. Neste trabalho foram utilizados dois conjuntos de amostras de sulfuretos metálicos de cobre e zinco da Mina de Aljustrel, o primeiro foi utilizado para treino e calibração e o segundo foi utilizado para validação. As amostras referem-se a minérios maciços e de stockwork, com teores de cobre e zinco representativos do intervalo de valores que ocorrem na mina. Para a calibração, os valores dos picos de intensidade dos espectros do LIBS foram comparados com os teores fornecidos pelo laboratório da Mina de Aljustrel das mesmas amostras. A calibração foi feita para cada elemento em separado, tendo sido selecionados os comprimentos de onda da Base de Dados NIST e LIBS-info, assim como mais alguns comprimentos de onda onde se verificaram as melhores correlações. Depois de se conseguir a melhor calibração para cada elemento com as amostras de treino, numa segunda fase aplicaram-se as calibrações ao segundo conjunto de amostras, tendo-se quantificado dos erros de previsão. Os resultados de R2 ficaram sempre acima de 0,85 o que demonstra que a calibração é eficaz para as matrizes testadas. Fica assim demonstrado, que os equipamentos portáteis de tipo LIBS, como o que foi utilizado neste estudo, constituem uma mais valia para a indústria extrativa, podendo ser utilizados nas várias fases do processo produtivo, desde a prospeção nas frentes, análise de sondagens e até ao processamento dos minérios.